【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及宽频带感应式磁传感器，具体是涉及一种宽频带感应式磁传感器优化设计方法。
技术介绍
1、宽频带感应式磁传感器是一种用于检测磁场变化的传感器，其特点是能够在广泛频率范围内有效地感应和测量磁场的变化。这种传感器通常基于感应原理工作，其中磁场的变化会引起传感器内部的电磁感应效应。
2、宽频带感应式磁传感器的具有以下特点：宽频带特性：它具有宽频带特性，可以检测从直流到高频交流的磁场变化。这使得它在不同应用场景下具有更广泛的适用性，包括工业控制、医疗诊断、地质勘探等领域；高灵敏度：它通常具有高灵敏度，能够检测微弱的磁场变化。这使得它在需要精确测量磁场的应用中非常有用，如磁共振成像(mri)等医疗设备；非接触式测量：由于它是基于感应原理工作的，因此宽频带感应式磁传感器是一种非接触式的测量设备。这使得它可以在不影响被测对象的情况下进行测量，适用于许多特殊环境和场景；抗干扰能力：一些宽频带感应式磁传感器具有较好的抗干扰能力，能够在复杂的电磁环境中稳定工作，保证测量的准确性和可靠性。
3、应用领域：宽频带感应式磁传感器在许多领域都有广泛的应用，包括磁共振成像、地质勘探、磁场测量、磁导航、电机控制等。在这些应用中，它们可以用于检测、测量和控制磁场，从而实现各种功能和应用。
4、总的来说，宽频带感应式磁传感器具有宽泛的应用前景，特别是在需要对磁场进行高精度、高灵敏度测量的场合下，具有重要的作用。
5、由于应用场景的不同，宽频带感应式磁传感器的大小也不同，但是宽频带感应式磁传感器的缠绕方式依然
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，提供一种宽频带感应式磁传感器优化设计方法，本技术方案解决了上述
技术介绍
中提出的由于应用场景的不同，宽频带感应式磁传感器的大小也不同，但是宽频带感应式磁传感器的缠绕方式依然遵循相同的原则，导致不同尺寸的宽频带感应式磁传感器产生的噪声不同，因此，测量的精度也不相同的问题。
2、为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种宽频带感应式磁传感器优化设计方法，包括如下步骤：
4、s1、给定设计条件：长度和材质；
5、s2、对宽频带感应式磁传感器的噪声进行系统分析，确定噪声补偿电路；
6、s3、根据所述铁磁质的长度设计线圈最佳缠绕方法；
7、s4、根据线圈最佳缠绕方法确定宽频带感应式磁传感器的组装形式。
8、优选的，所述s2对宽频带感应式磁传感器的噪声进行系统分析为：
9、宽频带感应式磁传感器的等效噪声主要来源于绕组线圈的热噪声、运算放大器的输入电流噪声和输入电压噪声以及反馈电阻的热噪声，总等效磁场噪声水平为：
10、
11、式中，为总等效磁场噪声；为绕组线圈的热噪声；为运算放大器的输入电压噪声；为运算放大器的输入电流噪声；为反馈电阻的热噪声。
12、优选的，所述s3根据所述铁磁质的长度设计线圈最佳缠绕方法具体包括如下步骤：
13、设定具体数值线圈的电阻率、横截面积、密度、重量和线圈半径；
14、对设定具体数值线圈密度、重量和线圈半径进行分析计算，获取线圈缠绕长度；
15、对设定具体数值线圈的电阻率、横截面积和线圈缠绕长度进行分析计算，获取线圈在缠绕时增加的电阻值；
16、根据线圈缠绕长度和线圈在缠绕时增加的电阻值确定线圈最佳缠绕方法。
17、优选的，所述对设定具体数值线圈的长度、密度、重量和线圈半径进行分析计算，获取初步计算结果的具体计算公式为：
18、
19、式中，2lw为线圈缠绕长度；ww为线圈重量；rw为线圈半径；ρw为线圈密度。
20、优选的，所述对设定具体数值线圈的电阻率和横截面积进行分析计算，获取线圈在缠绕时增加的电阻值的具体计算公式为：
21、
22、式中，rw为线圈在缠绕时增加的电阻值；ρwire为线圈的电阻率；2lw为线圈缠绕长度；aw线圈的横截面积。
23、优选的，所述s4根据线圈最佳缠绕方法确定宽频带感应式磁传感器的组装形式具体包括如下步骤：
24、获取用于封装宽频带感应式磁传感器的金属箔静电屏蔽层的内部尺寸；
25、根据金属箔静电屏蔽层的内部尺寸和线圈最佳缠绕方法进行仿真分析，获取仿真结果；
26、根据仿真结果确定宽频带感应式磁传感器在金属箔静电屏蔽层内部组装形式。
27、优选的，所述材质包括金属芯材质和线圈材质，所述金属芯材质采用铁磁质，所述线圈材质采用铜质。
28、优选的，所述补偿电路用于降低外接电阻后宽频带感应式磁传感器的总体噪声。
29、与现有技术相比，本专利技术提供了一种宽频带感应式磁传感器优化设计方法，具备以下有益效果：
30、本专利技术针对不同应用场景下的宽频带感应式磁传感器的尺寸，对宽频带感应式磁传感器的原料材质和长度进行分析，确定线圈的最佳缠绕方法，并将线圈的最佳缠绕方法和用于封装宽频带感应式磁传感器的金属箔静电屏蔽层的尺寸进行结合分析，确定宽频带感应式磁传感器在金属箔静电屏蔽层的内部组装形式，使不同尺寸的宽频带感应式磁传感器测量同一物品的测量结果相同，提高了测量精度。
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1.一种宽频带感应式磁传感器优化设计方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种宽频带感应式磁传感器优化设计方法，其特征在于，所述S2对宽频带感应式磁传感器的噪声进行系统分析为：
3.根据权利要求1所述的一种宽频带感应式磁传感器优化设计方法，其特征在于，所述S3根据所述铁磁质的长度设计线圈最佳缠绕方法具体包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种宽频带感应式磁传感器优化设计方法，其特征在于，所述对设定具体数值线圈的长度、密度、重量和线圈半径进行分析计算，获取初步计算结果的具体计算公式为：
5.根据权利要求3所述的一种宽频带感应式磁传感器优化设计方法，其特征在于，所述对设定具体数值线圈的电阻率和横截面积进行分析计算，获取线圈在缠绕时增加的电阻值的具体计算公式为：
6.根据权利要求1所述的一种宽频带感应式磁传感器优化设计方法，其特征在于，所述S4根据线圈最佳缠绕方法确定宽频带感应式磁传感器的组装形式具体包括如下步骤：
7.根据权利要求1所述的一种宽频带感应式磁传感器优化设计方法，其特征在于，所
8.根据权利要求1所述的一种宽频带感应式磁传感器优化设计方法，其特征在于，所述补偿电路用于降低外接电阻后宽频带感应式磁传感器的总体噪声。
...【技术特征摘要】
1.一种宽频带感应式磁传感器优化设计方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种宽频带感应式磁传感器优化设计方法，其特征在于，所述s2对宽频带感应式磁传感器的噪声进行系统分析为：
3.根据权利要求1所述的一种宽频带感应式磁传感器优化设计方法，其特征在于，所述s3根据所述铁磁质的长度设计线圈最佳缠绕方法具体包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种宽频带感应式磁传感器优化设计方法，其特征在于，所述对设定具体数值线圈的长度、密度、重量和线圈半径进行分析计算，获取初步计算结果的具体计算公式为：
5.根据权利要求3所述的一种宽频带感应式磁传感器优...
【专利技术属性】
技术研发人员：王浩，李军峰，刘磊，丁志强，刘俊杰，吴珊，
申请(专利权)人：中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所，
类型：发明
国别省市：
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